[发明专利]摩擦搅拌接合装置

说明书

技术领域

本发明涉及摩擦搅拌接合装置，特别是涉及具有探头检测机构、加工部件检测机构和探头清洁机构的摩擦搅拌接合装置。

背景技术

近年，除了一般的电弧焊等，还提出有通过高速旋转的探头对由铝板等多个金属板构成的加工对象部件中的预定的接合部位进行摩擦搅拌以使该金属板彼此接合的摩擦搅拌接合装置，即使在机动车等移动体的强度部件中，也可以实现具有通过摩擦搅拌接合装置而接合的接合部这样的结构。

在所述摩擦搅拌接合装置中，需要使旋转的探头和加工对象部件相对移动来将预定的接合部位正确地接合，因此，高精度地检测所需要的参数并考虑这些检测值来实行摩擦搅拌接合是重要的。

在所述情况下，日本特开2002-283059号公报涉及伺服式点焊枪的轴的基准位置设定和用于此的机器人控制装置，而不涉及摩擦搅拌接合装置，并且公开了这样的内容：该机器人控制装置具有这样的结构，将焊枪的可动侧焊嘴向固定侧焊嘴按压直至推测外部干扰载荷达到设定第1阈值，当达到第1阈值时向使两个焊嘴分离的方向驱动可动侧焊嘴直至达到比第1阈值小的第2阈值，将达到第2阈值时的可动侧焊嘴的轴的位置设定更新存储为基准位置，当焊嘴磨损时，也能够以同样的方法求得基准位置进行更新。

另外，日本特开2007-30017号公报涉及摩擦搅拌点接合方法，且公开了这样的结构：在使旋转夹具移动至由在承载加压力的情况下产生的支承台的挠曲量数据和重合部的厚度数据所决定的临时设定位置后，在临时设定位置解除伺服马达的位置控制，并且，控制伺服马达的扭矩，在从该扭矩控制开始经过一定时间后，测量旋转夹具的移动距离，在根据该获得的移动距离和临时设定位置求取接合操作开始位置后，以所述接合操作开始位置为基准，来实施对重合部的摩擦搅拌点接合操作。

另外，日本特开平5-138361号公报涉及焊炬的喷嘴清扫装置，而不涉及摩擦搅拌接合装置，并且公开了这样的内容：焊炬的喷嘴清扫装置具备前处理装置10和主处理装置20，所述前处理装置10在固定台11的比喷嘴7开口端径稍小的圆周上树立有多根长尺寸线材12和短尺寸线材13，所述长尺寸线材12的末端向内侧弯曲，所述短尺寸线材13的末端形成为向外的钩形，所述主处理装置20在旋转台21的比喷嘴7开口端径稍小的圆周上树立有多根长尺寸刷棒22和短尺寸刷棒23、且在其外侧立起设置有圆筒状钢丝刷24，所述长尺寸刷棒22和短尺寸刷棒23在末端植设有细线材，该焊炬的喷嘴清扫装置将气体喷出口9附近的溅射物和喷嘴7开口端的环状溅射物除去。

可是，根据本发明者的研究，在日本特开2002-283059号公报中，虽然公开了在焊嘴磨损时也能够以同样的方法求取基准位置进行更新的结构，但是对于如何求取在摩擦搅拌接合中使用的探头的尺寸，却没有进行任何启示。

另外，根据本发明者的研究，认为，在日本特开2007-30017号公报中，虽然公开了利用支承台的挠曲量数据和重合部的厚度数据来求取接合操作开始位置的结构，但并不是检测支承台的面位置自身或构成重合部的各部件的上表面位置自身，在其应该检测的值的设定上存在改良的余地。

另外，根据本发明者的研究，在日本特开平5-138361号公报中，虽然公开了能够进行焊炬的喷嘴清扫的结构，但是，关于对旋转自如的探头如何进行清洁，却没有进行任何启示。

因此，可以说，现在的状况是期待一种新结构的摩擦搅拌接合装置，其能够以在执行摩擦搅拌接合上最佳的形态一边根据需要清洁探头，一边检测探头的磨损量或末端位置、和载置夹具的载置面的位置或载置于载置面的加工对象部件的加工对象侧表面的位置等，从而将摩擦搅拌接合时的探头相对于加工对象部件的侵入位置控制在最佳的位置。

发明内容

本发明是经过以上的研究而完成的，其目的在于提供一种摩擦搅拌接合装置，该摩擦搅拌接合装置能够以在执行摩擦搅拌接合上最佳的形态检测特别是探头的磨损量或末端位置，从而将摩擦搅拌接合时探头相对于加工对象部件的侵入位置控制在最佳位置。